Системне програмування і операційні системи
Концепція сегментів довільної довжини підрозуміває, що програмісту нема необхідності наперед задавати максимальну довжину сегмента. Таким чином сегменти являються дуже зручним засобом організації таблиць і матриць невизначених розмірів. Окрім зручності програмування, застосування сегментації адресного простору дає визначені переваги при управлінні ресурсами в операційній системі. В системах з сегментацією нема необхідності перераховувати всі адреси всередині сегмента підпрограми. Необхідно тільки перетворити символічні зсилки між сегментами в номері сегментів.
При застосуванні сегментації виникають ті ж самі проблеми, що і при розподіленні пам’яті переміщуючими розділами.
Сегментно-сторінкова організація пам’яті.
Було б дуже привабливо об’єднати переваги всіх раніше розглянутих методів.
Сегментація може використовуватися для сумісного використання організації захисту програмних ресурсів, сторінкова організція вирішує проблеми фрагментації і перекомпоновки, розприділення сторінками по запрошеннях відчислює ограничення на розмір адресного простору. Такий комбінаційний підхід був застосований в декількох сучасних обчислювальних системах.В з’вязку з тим, що розміри таблиць сегментів і сторінок можуть бути значними, вони звичайно поміщуються в основну пам’ять, а не в спеціальні апаратні регістри. Таким чином, апаратне виконання однієї команди може требувати трьох звертань до основної пам’яті для запису одного слова даних.
Для подолання цієї проблеми дуже ефективним є показовий метод запам’ятовування найбільш часто використаних сегментів і сторінок в невеликих швидкодіючих асоціативних пам’ятях. Цей метод використаний в обчислювальних машинах ІВМ модель 67 і НіS645. Але навіть примінення буферів асоціативної пам’яті не виключає повністю зниження швидкодії визиваюче багаторівневою схемою адресації. Звичайно це зниження швидкодії вдається зробити меншим десяти процентів, однак воно суттєво залежить від характеристик програми і ефективності роботи буферів асоціативної пам’яті.
Само собою розуміється сегментація і робота з сторінками приводить до збільшення вартості обчислювальної системи.
Ясно, що для повного використання можливостей сторінкової організації і сегментації потребується значна ускладненість програм управління даними операційної системи.
Операційна система UNIX
Система UNIX реалізована на багатьох макро- і мікрокомпютерів.
Дискова операційна система UNIX є промисловим стандартом для багатокористувацьких 16-бітних мікропроцесорних систем. Якщо система СР/М стандрартна для 8-бітних однокористувацьких мікропроцесорних систем, а РС/MS-DOS - для однокористувацьких 16-бітних систем, то UNIX домінує на ринку 16-бітних багатокористувацьких компютерів. Вперше вона була розроблена К. Топмпсоном і Д.Рітчі на початку 70-х років для мінікомпютерів DEC PDP-11 (PDP-11/45 i PDP-11/70) на фірмі Bell Laboratories. Пізніше система була адаптована для мідікомпютерів DEC VAX.
Звичайно, з часом її адаптували для 16-бітних мікропроцесорних систем на базі ЦП 8086, Z8000 i MCS 68000. Система UNIX написана на мові Сі, тому її легко реалізувати на будь-якому комп’ютері, який має компілятор Сі.
Ця система найбільш популярна для мультипрограмних систем з розподілом часу (СР/М підтримує тільки однопрограмні системи). Останнім часом з’явилось досить багато різновидностей UNIX, наприклад, XENIX, CROMIX, ZEUS i ISIS. Система UNIX широко застосовується в університетах для навчання студентів мовам програмування. Керуючи апаратними ресурсами комп’ютера і забезпечуючи планування завдань (програм), UNIX в той же час пропонує багато програм-утиліт, які в інших операційних системах переважно поставляються окремо. У всі встроєні утиліти входять редактори і компілятори таких мов, як ПАСКАЛЬ, Сі, ФОРТРАН-77, БЕЙСІК і КОБОЛ.
Основні відмінності між однокористувацькими системами (СР/М і РС/MS-DOS) і системою UNIX заключається в наступному:
1) це система для багатьох користувачів, тобто багато користувачів можуть робити запити програм і використовувати ресурси компютера;